Членистоногих в экотоне луг и верховое болото

    Экологический подход к изучению экотонов как экотонных  систем позволил выявить их биосферную роль. Экотоны - это не только границы или "швы" (соединения), но и русла геохимических и энергетических потоков, а также каналы, в которых возрастает интенсивность всех биологических процессов. Значение этих функций экотонных систем не сразу было понято экологами, поскольку специальных исследований экотонов (особенно наземных и водно-наземных) в необходимом объеме до 1980-х гг. не проводилось. Однако, несмотря на это, можно отметить, что в 1990-е годы сложился системный подход к понятию "экотон".

    Верховые  болота граничат, как правило, с лесами различных типов. Обычно это сосняки или ельники. Иногда они граничат и с лугами. Между верховым болотом и лугом или лесом находится участок переходного болота. Такие мезотрофные зоны на болотах в бывают достаточно большие.

    На  мезотрофном участке преобладают  сфагнумы, василек луговой, хвощ болотный, вахта трехлистная, сабельник болотный, зверобой продырявленный.

    Василёк луговой — многолетнее травянистое  растение из рода Василёк, высотой обычно около метра. Прямостоячие, крепкие, шероховатые на ощупь побеги в верхней части ветвятся, заканчиваясь одиночными корзинками. Листья — удлинённые, седоватые от опушения. Нераскрывшаяся корзинка представляет собой желтоватый, гладенький шарик. Цветёт в  течение всего лета украшая луга и поляны яркими розовыми пятнами. Отдельные цветущие растения могут встретиться даже осенью, после листопада.

    Вахта трехлистная - трава с длинным ползучим членистым корневищем. Все листья прикорневые, на длинных черешках, тройчатые. Безлистный стебель (стрелка) заканчивается продолговатой кистью. Цветки белые или розоватые. Плод - коробочка, раскрывающаяся двумя створками. В Северном полушарии  она растёт на болотах, часто образуя заросли.

      Сабельник болотный встречается в холодном и умеренном поясах Сев. Полушария. Это растение с длинным ползучим деревянистым корневищем, восходящими стеблями и пурпуровыми цветками; растёт почти повсеместно по низинным болотам, берегам и прибрежным мелководьям, старицам, заболоченным лугам и канавам; принимает участие в образовании сплавин на зарастающих водоёмах. В тундре служит кормом для оленей. Корневище содержит дубильные вещества.

    Зверобой  продырявленный -представители рода — многолетние, очень редко однолетние травянистые растения, полукустарники, кустарники или деревья. Стебли четырёхгранные. Листья супротивные, редко мутовчатые, большей частью цельнокрайние, сидячие или с короткими черешками, на поверхности и по краям или только по краям часто с просвечивающими, иногда с чёрными точечными маслянистыми желёзками. Цветки одиночные или многочисленные в полузонтиках, собранные в конечные метельчатые или щитковидные цимозные соцветия. Плод — кожистая коробочка. Около 110 видов, растущих большей частью в умеренном климате Северного полушария и под тропиками в южных областях.

    На  лугу произрастают злаки, сложноцветные и бобовые, осоки, разнотравье. Первое место по числу видов, обитающих на лугах, занимают злаки, на втором месте стоят сложноцветные, затем бобовые. Многие луговые растения обладают очень широкими ареалами и встречаются на лугах всех природных зон нашей страны. Таковы, например, тимофеевка луговая, овсяница красная, вейник незамечаемый, канареечник тростниковидный.

    Злаки на большинстве лугов являются эдификаторами. Средообразующая роль злаков связана с особенностями их морфологии. Как правило, злаки — многолетние травы сухих безлесных территорий. По типу корневой системы делятся на три формы: корневищные (пырей), рыхлокустовые (овсяница красная) и плотнодерновинные (типчак). Побеги однолетние, прямостоячие, неразветвлённые, заканчиваются соцветием. Механизма вторичного утолщения стебля нет. Ветвление происходит в зоне кущения или в области соцветия. Листья очерёдные, двурядные, узкие, с незамкнутым влагалищем. Соцветие, как правило, сложный колос (например, у пшеницы, ржи), у культурной кукурузы — початок (у дикой кукурузы — простой колос). Цветки невзрачные, насекомыми не опыляются.

    По  типу кущения многолетние злаки  обычно подразделяют на следующие группы жизненных форм.

    Длиннокорневищные злаки — побеги формируются в узле кущения под поверхностью почвы и растут некоторое время горизонтально, образуя длинные корневища, позже верхушка побега начинает расти вверх, превращаясь в надземный побег (розеточная часть со своей почкообразующей зоной). Примером длиннокорневищных злаков могут служить пырей ползучий, вейник наземный,  манник наплывающий, зубровка душистая. У злаков этой группы длиннокорневищные побеги образуются в самой нижней части зоны кущения, а выше — побеги с короткими корневищными частями или совсем без них. Для корневищных злаков характерно настоящее вегетативное размножение, что имеет большое значение в условиях луга. Рост корневищ возможен только в рыхлой, умеренно увлажненной и хорошо проветриваемой почве. Если в травостое господствуют длиннокорневищные злаки, это свидетельствует о молодости луга. На таких лугах задернения еще нет и почва рыхлая.

    Рыхлокустовые злаки — побеги закладываются под поверхностью почвы, но растут под острым углом к материнскому побегу, так что образуется очень короткая (в одно междоузлие) подземная часть. Формируется рыхлый куст (дернина), в котором сохраняются условия хорошей аэрации. Примером рыхлокустовых злаков могут служить тимофеевка луговая, овсяница красная, вейник тростниковидный.

    У плотнокустовых, или дерновинных, злаков побеги образуются в узлах кущения у самой поверхности почвы или над ней и растут вертикально в непосредственной близости к материнскому побегу. Внутри такой дернины затруднена аэрация, застаивается вода, происходит гниение отмерших частей. Наиболее распространенные плотнокустовые злаки луга — щучка дернистая, овсец луговой, белоус торчащий, овсяница овечья, мятлик обыкновенный, ежа сборная, душистый колосок. Злаки этой группы сильно задерновывают, уплотняют почву, препятствуют ее аэрации и влагопроведению, что постепенно ведет к заболачиванию.

    Разнотравье это самая обширная группа растений луга по числу видов. Изучить все виды данной группы невозможно, поэтому, собирая и анализируя разнотравье, необходимо отмечать систематическую принадлежность, горизонт луга, особенности вегетативных органов, тип соцветия и цветка, особенность опыления, распространения плодов и семян, способ питания, а также различные приспособления к жизни в луговых фитоценозах — особенности семенного и вегетативного возобновления и образования запасов спящих почек, позволяющих отрастать при скашивании, устойчивость к вытаптыванию и т. д. 

Глава 3.   Материал и методы исследования 

       Исследования  проводились в летний период 2008г., летнее-осенний период 2009-2010 г. на территории Белыничского района Могилевской области, в районе деревни Заозерье, где было выявлено место для исследования – луг, переходная зона и болото. 

 

Рис.1 
 

 

Рис.2

Зона  исследований была условно поделена на три ряда:

       1—суходольный луг,

       2 – переходная зона,

       3 – болото. 

     

3.1. Методы исследований

 

     Биотой  называется совокупность всех живых  организмов (растений, животных и микроорганизмов), населяющих какую-либо территорию.

     Оценка  состояния биоты проводится по следующим  показателям:

     - обилие (число особей на единицу площади);

     - частота (отношение числа особей одного вида к общей численности особей, выраженное в процентах);

     У животных фиксируются изменения:

          - численности популяций;

• соотношения видового состава;
• частоты появления форм с отклонениями.

       Определяют  численность видов и амплитуду  колебаний этой численности в течение сезона. В различные годы численность отдельного вида может подвергаться существенным изменениям, которые могут быть связаны с процессами вымирания или процветания популяции или иметь циклический характер балла - экземпляры вида встречаются обильно.

       4 балла - экземпляры вида встречаются обильно.

       5 баллов - особи данного вида преобладают,  часто смыкаясь своими надземными частями, образуя заросль (фон в сообществе).

       Главные доминирующие виды обычно будут иметь  оценку обилия в 4-5 баллов, но иногда в очень пестром сообществе главный вид может иметь обилие и в 3 балла. 
 
 

       3.2. Мониторинг лугового  фитоценоза 

    Луга  представляют собой сообщества многолетних  травянистых растений. Луговые растительные сообщества распространены очень широко. Равнинные луга делятся на пойменные и суходольные. Суходольные луга возникают на водоразделах вне области действия речных систем (чаще всего в местах, где уничтожены леса) и орошаются только атмосферной влагой. Поэтому суходольные леса приурочены к зонам с влажным и  прохладным летом, т. е. преимущественно к зоне лесов. Суходольные луга подразделяются на абсолютные суходолы, нормальные луга подразделяются на абсолютные суходолы, нормальные суходолы и низинные луга.

    Абсолютные  суходолы расположены обычно на возвышенных  частях рельефа. Источником их увлажнения служат талые воды и атмосферные  осадки. Здесь произрастают наиболее засухоустойчивые виды. Почвы кислые, с малым содержанием гумуса. Урожайность этих лугов невысокая.

    Нормальные  суходолы или луга умеренного увлажнения, за счет атмосферных осадков и грунтовых вод, расположены на водораздельных равнинах, на средних или нижних частях склонов. В почвах значительно больше гумуса, здесь растут ценные в кормовом отношении растения.

    Низинные  луга приурочены к пониженным участкам  рельефа, на местах  выхода или постоянного подтока к поверхности грунтовых вод. Здесь накапливаются и атмосферные осадки. Почвы этих лугов обычно богаты элементами питания, но вследствие повышенной влажности они труднодоступны растениям.

    Пойменные луга подразделяются на три типа в  зависимости от той области поймы (прирусловой, центральной, или притеррасной), на которой они расположены.

    Наилучшие условия увлажнения и отложения природного или создаются на центральной пойме, поэтому на ней располагаются наиболее типичные и богатые сообщества заливных лугов. Прирусловая часть представляет собой область всхолмленных песков, характеризующихся хорошим стоком вод в реку. Здесь произрастают более засухоустойчивые виды растений. Притеррасная пойма, как правило, избыточно увлажнена и почти лишена плодородного ила. Здесь развиваются сообщества влаголюбивых растений. Методом исследования растительных ассоциаций является закладка и описание пробных площадей и учётных площадок.

    Размеры пробных площадей для травяных сообществ  обычно колеблются в пределах от 1 до 100 м кв. Они могут иметь строго определённую форму или естественные границы изучаемого сообщества. На пробной площади производится общее описание растительности.  Прежде всего составляется список растений в определённой последовательности: деревья, кустарники, кустарнички, мхи, лишайники, грибы, водоросли.

    После описания структуры растительной ассоциации характеризуют место обитания сообщества: рельеф, склон, почву, ее скелет, механический состав, органические остатки, а также подстилку в лесах или войлок в степях. Важно дать агрономическую или лесоводческую оценку  почвы и определить тип и разность, к которым она принадлежит.

    Для более полной характеристики почвы  образцы ее подвергаются лабораторному анализу, при котором следует определить не только химический и механический составы, но и выяснить особенности микрофауны и микрофлоры и прежде всего установить тип бактериального процесса.

    Вместе  с описанием пробных площадей описывается геоботанический профиль.  Этот метод четко показывает связь растительности и рельефа, что имеет особое значение в гористой местности. С этой целью выбирают какой-то ориентир и в данном направлении отмечают все изменения в растительности по уклону местности. По полученным результатам вычерчивают профиль описываемой площади. При изучении влияния антропогенного фактора на луговые растительные сообщества опытный и контрольный участки выбираются на одинаковом типе почв с одинаковыми условиями влажности  и  освещенности.

    В характеристику фитоценоза луга включают: